柯霖

摘 要：區(qū)域化探數(shù)據(jù)涵蓋了大量的地質(zhì)信息，為淺覆蓋區(qū)區(qū)域地質(zhì)填圖提供了支持。主要研究了區(qū)域化探數(shù)據(jù)在淺覆蓋區(qū)地質(zhì)填圖中的應(yīng)用方法，將區(qū)域化探資料充分應(yīng)用其中，獲得地質(zhì)填圖信息，使淺覆蓋區(qū)地質(zhì)填圖形成了較高的質(zhì)量，區(qū)域化探數(shù)據(jù)在淺覆蓋區(qū)地質(zhì)填圖中應(yīng)用方法的研究，指導(dǎo)其更好地應(yīng)用在淺覆蓋區(qū)地質(zhì)填圖，同時(shí)也為學(xué)者研究提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：區(qū)域化探數(shù)據(jù)；淺覆蓋區(qū)；地質(zhì)填圖；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)： P632；TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）36-105-2

0 引言

我國(guó)采樣介質(zhì)多數(shù)為水系沉積物，得到許多有關(guān)區(qū)域地球化學(xué)的數(shù)據(jù)，在有色金屬與貴金屬的查找方面扮演了重要角色，生成了眾多的基礎(chǔ)地球化學(xué)信息，支撐了基礎(chǔ)地質(zhì)、區(qū)域地質(zhì)等研究。區(qū)域化探為中國(guó)地質(zhì)找礦工作提供了長(zhǎng)久的支撐，引領(lǐng)了整體地質(zhì)找礦工[1]。區(qū)域化探數(shù)據(jù)資源的拓寬與深入發(fā)掘一直是研究的重點(diǎn)問(wèn)題。部分研究人員對(duì)區(qū)域化探數(shù)據(jù)在基礎(chǔ)地質(zhì)與區(qū)域地質(zhì)等應(yīng)用的研究進(jìn)行了深入探究，主要采用了指標(biāo)間接推斷方法，該方法是在元素含量及富集系數(shù)的基礎(chǔ)上形成的一類(lèi)方法，研究受到一定限制。區(qū)域地質(zhì)填圖中區(qū)域化探數(shù)據(jù)的應(yīng)用技術(shù)方面尚需研究，針對(duì)淺覆蓋區(qū)基巖地質(zhì)填圖信息，文中所使用的化探數(shù)據(jù)，按照1∶20萬(wàn)的比例，為淺覆蓋區(qū)區(qū)域地質(zhì)填圖提供了支撐與保障。

1 基本原理與方法

1.1 基巖巖石類(lèi)型推斷方法

只有明確了覆蓋層下的巖石類(lèi)型，才能為淺覆蓋區(qū)地質(zhì)填圖創(chuàng)造條件。要想進(jìn)行巖石分類(lèi)與命名，一定要了解巖石化學(xué)成分與礦物成分。以水系沉積物化學(xué)成分為依據(jù)，也就明確了基巖巖石類(lèi)型。

基巖礦物成分推斷方法。水系沉積物構(gòu)成物質(zhì)種類(lèi)多，含有殘留原生礦物、碳酸鹽與有機(jī)質(zhì)等。盡管原生礦物種類(lèi)與含量在水系沉積物中受原巖類(lèi)型與樣品粒度等的影響較大， 而殘留斜長(zhǎng)石牌號(hào)和原巖類(lèi)型有很大關(guān)系，較直接地表現(xiàn)出原巖特征。石英、斜長(zhǎng)石耐風(fēng)化能力不同于鉀長(zhǎng)石， 在水系沉積物有各自的比例，與巖石類(lèi)型、風(fēng)化程度等因素有關(guān)，如果采樣條件相同，將石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石的相對(duì)質(zhì)量視為與原巖類(lèi)型相關(guān)。通過(guò)分析他們的相對(duì)含量，推定出原巖礦物構(gòu)成， 最終確定巖石類(lèi)型。

基巖巖石化學(xué)成分推斷方法。水系沉積物，是巖石風(fēng)化形成的一種物質(zhì)，產(chǎn)生的物質(zhì)比較均勻。影響水系沉積物化學(xué)成分的因素包括粒級(jí)選擇與有機(jī)質(zhì)混入等。如果有機(jī)物摻入化學(xué)樣品中，導(dǎo)致數(shù)據(jù)定和性受到破壞。定和性，表現(xiàn)為地球化學(xué)數(shù)據(jù)的本質(zhì)特征。通常總的水系沉積物樣品的氧化物比1小。因?yàn)檫@種情況的存在，致使水系沉積物與原巖的化學(xué)成分表現(xiàn)出很大程度的不同。

1.2 地質(zhì)推斷解釋

1.2.1 地質(zhì)填圖單元

地質(zhì)填圖一個(gè)主要的方面就是其屬性與邊界的確定。一個(gè)地質(zhì)填圖單元內(nèi)部的巖石組合具有相同的地質(zhì)年代，通常類(lèi)似的元素相互組合在一起。將多元統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用其中，將特征元素組合提取出來(lái)，因?yàn)樵亟M合與樣品空間之間包含一定的關(guān)系，以此對(duì)“地球化學(xué)區(qū)”實(shí)施圈定?；诘厍蚧瘜W(xué)分區(qū)，在巖石類(lèi)型特征與巖石組合比較的基礎(chǔ)上通過(guò)分解、合并轉(zhuǎn)變“地球化學(xué)區(qū)”，生成了地質(zhì)填圖單元。因?yàn)椤暗厍蚧瘜W(xué)區(qū)”存有界限，進(jìn)行了界限的推斷。地球化學(xué)分區(qū)的具體流程包括以下幾種：

①分析R型因子后，明確了R型因子負(fù)載矩陣；②由于因子負(fù)載具有不同的大小與符號(hào)，找出各因子對(duì)應(yīng)的元素組合，也就定下了變量組合類(lèi)型；③基于不同樣品在所有因子獲得的最大分值，明確樣品所類(lèi)屬的元素組合類(lèi)型；④空間中臨近同樣元素的樣品連接在一起，也便形成了各自的地球化學(xué)區(qū)。

1.2.2 斷裂構(gòu)造

斷裂構(gòu)造的確定，需要結(jié)合空間分布形態(tài)中的礦化劑元素組合與接觸邊界幾何形態(tài)，堅(jiān)持三個(gè)基本原則：原則一，礦化劑元素形成的地段表現(xiàn)出現(xiàn)狀分布；原則二，2個(gè)元素形成的組合區(qū)，地段表現(xiàn)出線狀展布；接觸邊界體現(xiàn)出平直突變；原則三，斷裂傾向的確定，結(jié)合了斷裂兩端的規(guī)模與形態(tài)，斷裂拓寬了礦化劑元素的組合面積與規(guī)模。

2 淺覆蓋區(qū)地質(zhì)填圖中區(qū)域化探數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)例

2.1 淺覆蓋區(qū)概況

研究實(shí)例選取塔河地區(qū)位。該地區(qū)植被生長(zhǎng)茂密，通常腐殖土層與殘坡積碎石層有約2m的厚度，局部地段更高，是一種典型的淺覆蓋區(qū)。區(qū)內(nèi)地層30%左右是中生代火山巖。侵入巖較多，在研究區(qū)面積中占一半比例以上，巖石種類(lèi)多，基性巖、酸性都有露出，主要是花崗巖。巖石主要是物理風(fēng)化，使得眾多的原生礦物碎屑與巖屑出現(xiàn)在風(fēng)化物種。水系沉積物的空間位移不大，對(duì)覆蓋區(qū)基巖地質(zhì)填圖信息的探究，為1∶20萬(wàn)區(qū)域化探數(shù)據(jù)的應(yīng)用提供了良好的條件?？紤]到實(shí)際地址條件，在做足了充分研究基礎(chǔ)上，合理確定了使用區(qū)域化探數(shù)據(jù)[2]。

2.2 淺覆蓋區(qū)水系沉積物化學(xué)成分特點(diǎn)

本區(qū)域水系沉積物樣品粒級(jí)、分析項(xiàng)目分別60目、37項(xiàng)。僅Mo、W等一些元素含有較高的數(shù)據(jù)質(zhì)量。與區(qū)域巖石比起來(lái)，水系沉積物中化學(xué)成分具有較低的標(biāo)準(zhǔn)差，但不包括Sb、MnO。水系沉積物與區(qū)域巖石相比，兩者的化學(xué)成分有很大區(qū)別，相比區(qū)域巖石，水系沉積物的Zn、Zr、TiO2、P2O5等的含量較高，而Cr、Cu、SiO2、CaO等的含量偏低?；瘜W(xué)成分含量比較均勻。全部水系沉積物中TFeO、SiO2、P2O5等總含量處在70%～95%，普遍在80%以下。

2.3 推斷結(jié)果分析

1∶25 萬(wàn)塔河縣包含1∶20萬(wàn)圖幅4個(gè)，圖幅間部分元素并不準(zhǔn)確，運(yùn)用了邊界極限的校正方法進(jìn)行修正?；诖?，校正了水系沉積物化學(xué)成分。

Z分?jǐn)?shù)校正的應(yīng)用，典型、隨機(jī)、統(tǒng)計(jì)校正，選定計(jì)算樣品589件，根據(jù)校正的氧化物成分，依照Na2O、K2O、SiO2中氧化物，運(yùn)用了巖石學(xué)分類(lèi)方案，把轉(zhuǎn)變后的水系沉積物樣品歸為巖石化學(xué)種類(lèi)15個(gè)。X射線衍射與紅外光譜的應(yīng)用提示，本區(qū)域水系沉積物主要涵蓋了高嶺石、長(zhǎng)石及鐵錳膠體等一些礦物質(zhì)。計(jì)算用物質(zhì)選定為K2O、CaO、SiO2等一些氧化物， 對(duì)水系沉積礦物構(gòu)成的計(jì)算，制定了礦物學(xué)分布圖，其包括了鉀長(zhǎng)石與斜長(zhǎng)石的比例關(guān)系。

在分析水系沉積物中數(shù)據(jù)因子的基礎(chǔ)上，挑選出變量組合6個(gè)，有一定的地球化學(xué)意義， 其中組合包括Sr、CaO、Ba 組合；Sb、As、Bi組合。Sb、As、Bi 組合多用于構(gòu)造識(shí)別中。以地球化學(xué)分區(qū)方法的參照，對(duì)本區(qū)域的分區(qū)與斷裂進(jìn)行了識(shí)別。

參照區(qū)域地質(zhì)資料不難發(fā)現(xiàn)，地球化學(xué)分區(qū)較好地匹配了地質(zhì)單元，相比地球化學(xué)分區(qū)， 地質(zhì)填圖單元比較多，地球化學(xué)分區(qū)與地質(zhì)單元是一對(duì)多的關(guān)系。也有一種情況存在，一個(gè)地質(zhì)單元涵蓋了多個(gè)地球化學(xué)分區(qū)。分解抑或合并地球化學(xué)單元，這才是主要的內(nèi)容。因?yàn)榈厍蚧瘜W(xué)分區(qū)與地質(zhì)單元存在一種對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)施地質(zhì)單元識(shí)別標(biāo)志的構(gòu)建，其包含了元素組合與礦物學(xué)特征等。

如果求解方法有多種，主要參照本地區(qū)地質(zhì)填圖單元本身及其之間區(qū)域分布規(guī)律與時(shí)空組合關(guān)系，層層排除，直至地球化學(xué)分區(qū)地質(zhì)歸屬的明確，運(yùn)用淺鉆驗(yàn)證，驗(yàn)證準(zhǔn)確率高于70%。參照制定的1∶25萬(wàn)的地質(zhì)圖可以得出，這種方式在地質(zhì)推斷應(yīng)用中是比較有效的，適用應(yīng)用于巖漿巖區(qū)，其推斷的準(zhǔn)確性較高。由制定的地球化進(jìn)行推斷獲得，出現(xiàn)了許多新的地質(zhì)現(xiàn)象，指導(dǎo)了淺覆蓋區(qū)區(qū)域地質(zhì)填圖的進(jìn)行，提供了關(guān)鍵的地球化學(xué)數(shù)據(jù)，同時(shí)也支撐了區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題研究。

3 結(jié)束語(yǔ)

相比很多常規(guī)地質(zhì)填圖方法，地球化學(xué)推斷地質(zhì)圖有明顯優(yōu)勢(shì)，能夠發(fā)現(xiàn)眾多難以發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，有助于提升淺覆蓋區(qū)填圖質(zhì)量，指導(dǎo)區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題的處置。地球化學(xué)推斷地質(zhì)圖涵蓋的信息量是非常大的，將傳統(tǒng)區(qū)域地質(zhì)圖有效引入其中，以提高信息承載數(shù)量。區(qū)域化探數(shù)據(jù)涵蓋了大量的地質(zhì)信息，因?yàn)槠浒吮姸嗟牡厍蚧瘜W(xué)信息，有助于認(rèn)識(shí)一些問(wèn)題，如沉積環(huán)境再造與斷裂構(gòu)造識(shí)別等。區(qū)域化探數(shù)據(jù)的應(yīng)用，提高了覆蓋區(qū)地質(zhì)調(diào)差效率與質(zhì)量。區(qū)域化探數(shù)據(jù)用于地質(zhì)填圖中區(qū)域化探數(shù)據(jù)的應(yīng)用受到一定限制，主要原因包括下面幾種：因?yàn)闃悠访芏纫欢ǎ灰赘呔热Χǖ刭|(zhì)界線；如果區(qū)域比較小，無(wú)法深入構(gòu)造內(nèi)部做出辨識(shí)。綜合使用了多種方式，如遙感與地球物理等，各種方式相互補(bǔ)充；對(duì)火山巖與變質(zhì)巖等的識(shí)別問(wèn)題，化探方法的應(yīng)用是無(wú)法解決問(wèn)題的，這就需要綜合使用各種方法。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 奚小環(huán)，李敏.中國(guó)區(qū)域化探若干基本問(wèn)題研究：1999—2009[J].中國(guó)地質(zhì)，2012（02）：267-282.

[2] 戴慧敏，宮傳東，鮑慶中，孫中任，尤宏亮，金鑫，高飛.區(qū)域化探數(shù)據(jù)處理中幾種異常下限確定方法的對(duì)比——以內(nèi)蒙古查巴奇地區(qū)水系沉積物為例[J].物探與化探，2010（06）：782-786.